JP2513910B2 - ネマチック型液晶組成物 - Google Patents
ネマチック型液晶組成物Info
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- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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- C09K19/00—Liquid crystal materials
- C09K19/04—Liquid crystal materials characterised by the chemical structure of the liquid crystal components, e.g. by a specific unit
- C09K19/06—Non-steroidal liquid crystal compounds
- C09K19/08—Non-steroidal liquid crystal compounds containing at least two non-condensed rings
- C09K19/10—Non-steroidal liquid crystal compounds containing at least two non-condensed rings containing at least two benzene rings
- C09K19/14—Non-steroidal liquid crystal compounds containing at least two non-condensed rings containing at least two benzene rings linked by a carbon chain
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- C09K19/30—Non-steroidal liquid crystal compounds containing at least two non-condensed rings containing saturated or unsaturated non-aromatic rings, e.g. cyclohexane rings
- C09K19/3001—Cyclohexane rings
Description
【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 この発明は、活性マトリックス（active matrix）に
使用するネマチック型液晶組成物に関する。
使用するネマチック型液晶組成物に関する。
従来の技術 活性マトリックスディスプレー（AMD;active matrix
display）は、商業的に注目されている高情報量ディス
プレーとして特に好適なものである。AMDはテレビ受像
機のほか、自動車や航空機用の高情報量ディスプレーと
して利用されている。
display）は、商業的に注目されている高情報量ディス
プレーとして特に好適なものである。AMDはテレビ受像
機のほか、自動車や航空機用の高情報量ディスプレーと
して利用されている。
AMDは各画素において集積される非線形の電気開閉要
素を有している。非線形の駆動要素としては、薄膜トラ
ンジスター（TFT;thin film transistor）［オークボ
ら、SID82ダイジェスト、第40頁〜第41頁（1982年）参
照］またはダイオード、例えば金属絶縁体金属（MIM;me
tal insulator metal）［ニワら、SID84ダイジェスト、
第304頁〜第307頁（1984年）参照］が使用できる。良好
な視角（viewing angle）特性が得られるならば、これ
らの非線形駆動要素の一様な電気光学特性を用いること
によって電気光学効果を利用することができる。従っ
て、ねじり角90゜のTN型LCセルが使用できる［シャット
およびヘルフリッヒ、Appl.Phys.Lett.、第18巻、第127
頁（1971年）参照］。広い視角にわたって良好なコント
ラストを得るためには、伝送の第一最小値における動作
が必要となる［ポール、アイデンシンク、ピノおよびヴ
ェーバー、ドイツ特許DBP 30 22 818（1980年）および
米国特許第4398803号（1981年）；ポール、ヴェーバ
ー、アイデンシンク、バウルおよびフェーレンバッハ、
Appl.Phys.Lett.、第38巻、第497頁（1981年）；ヴェー
バー、フィンケンツェラー、ゲールハール、プラハ、リ
ーガーおよびポール、1988年フライブルクで開催された
液晶に関するシンポジウムの要旨集（「リキッド・クリ
スタル」に掲載の予定）参照］。これらのAMDはテレビ
受像機に非常に好適なもので、商業的に高い人気の的と
なっている。これらの利用分野においては、液晶の特定
の物性は、受動的なTNディスプレーの場合よりもより重
要なものとなる。AMDの性能にとって決定的に重要な特
性は液晶の抵抗率と安定性である［トガシ、セキグチ、
タナベ、ヤマモト、ソリマチ、タジマ、ワタナベおよび
シミズ、プロシーディングズ・ユーロディスプレー84
（1984年９月、パリ）、［二段ダイオードリングによっ
て制御されたA210−288マトリックスLCD］、第141頁以
下；ストローマー、プロシーディングズ・ユーロディス
プレー84（1984年９月、パリ）、「テレビジョン液晶デ
ィスプレーのマトリックスアドレス用薄膜トランジスタ
ーの設計」、第145頁以下参照］。
素を有している。非線形の駆動要素としては、薄膜トラ
ンジスター（TFT;thin film transistor）［オークボ
ら、SID82ダイジェスト、第40頁〜第41頁（1982年）参
照］またはダイオード、例えば金属絶縁体金属（MIM;me
tal insulator metal）［ニワら、SID84ダイジェスト、
第304頁〜第307頁（1984年）参照］が使用できる。良好
な視角（viewing angle）特性が得られるならば、これ
らの非線形駆動要素の一様な電気光学特性を用いること
によって電気光学効果を利用することができる。従っ
て、ねじり角90゜のTN型LCセルが使用できる［シャット
およびヘルフリッヒ、Appl.Phys.Lett.、第18巻、第127
頁（1971年）参照］。広い視角にわたって良好なコント
ラストを得るためには、伝送の第一最小値における動作
が必要となる［ポール、アイデンシンク、ピノおよびヴ
ェーバー、ドイツ特許DBP 30 22 818（1980年）および
米国特許第4398803号（1981年）；ポール、ヴェーバ
ー、アイデンシンク、バウルおよびフェーレンバッハ、
Appl.Phys.Lett.、第38巻、第497頁（1981年）；ヴェー
バー、フィンケンツェラー、ゲールハール、プラハ、リ
ーガーおよびポール、1988年フライブルクで開催された
液晶に関するシンポジウムの要旨集（「リキッド・クリ
スタル」に掲載の予定）参照］。これらのAMDはテレビ
受像機に非常に好適なもので、商業的に高い人気の的と
なっている。これらの利用分野においては、液晶の特定
の物性は、受動的なTNディスプレーの場合よりもより重
要なものとなる。AMDの性能にとって決定的に重要な特
性は液晶の抵抗率と安定性である［トガシ、セキグチ、
タナベ、ヤマモト、ソリマチ、タジマ、ワタナベおよび
シミズ、プロシーディングズ・ユーロディスプレー84
（1984年９月、パリ）、［二段ダイオードリングによっ
て制御されたA210−288マトリックスLCD］、第141頁以
下；ストローマー、プロシーディングズ・ユーロディス
プレー84（1984年９月、パリ）、「テレビジョン液晶デ
ィスプレーのマトリックスアドレス用薄膜トランジスタ
ーの設計」、第145頁以下参照］。
AMDにおいては、非線形の開閉要素は多重スキーム内
でアドレス化処理に付されるので、該要素が活性な制限
時間内において、画素の電極を充電する。次いで、該開
閉要素は、次のサイクルにおいてアドレス化処理に付さ
れるまで、不活性になる。従って、活性化、即ち充電さ
れた画素の電圧変化は望ましいものではないが、この種
のディスプレーの決定的に重要な特徴である。画素の放
電は２つの要因、即ち、画素電極の容量および電極間の
誘電性物質（液晶）の抵抗率によって決定される。画素
における電圧減衰の特性時定数（RC−時間）は、２つの
アドレスサイクル間の時間（tabr.）よりも有意に長く
なければならない。AMDの性能を表示するのに常用され
るパラメーターは、次式で表わされる画素の電圧保持比
（HR）である： 画素における電圧は指数関数的に減衰するので、電圧
保持比を増加させるためには、非常に高い抵抗率を有す
る液晶物質が必要である。
でアドレス化処理に付されるので、該要素が活性な制限
時間内において、画素の電極を充電する。次いで、該開
閉要素は、次のサイクルにおいてアドレス化処理に付さ
れるまで、不活性になる。従って、活性化、即ち充電さ
れた画素の電圧変化は望ましいものではないが、この種
のディスプレーの決定的に重要な特徴である。画素の放
電は２つの要因、即ち、画素電極の容量および電極間の
誘電性物質（液晶）の抵抗率によって決定される。画素
における電圧減衰の特性時定数（RC−時間）は、２つの
アドレスサイクル間の時間（tabr.）よりも有意に長く
なければならない。AMDの性能を表示するのに常用され
るパラメーターは、次式で表わされる画素の電圧保持比
（HR）である： 画素における電圧は指数関数的に減衰するので、電圧
保持比を増加させるためには、非常に高い抵抗率を有す
る液晶物質が必要である。
ディスプレー内の液晶の抵抗率に関しては、配向物質
のキュア条件や配向層等のいくつかの重要な要因があ
る。しかしながら、使用する液晶の電気的特性も重要な
要因である。特にディスプレー内の液晶の抵抗率は、画
素における電圧降下の大きさを決定する。
のキュア条件や配向層等のいくつかの重要な要因があ
る。しかしながら、使用する液晶の電気的特性も重要な
要因である。特にディスプレー内の液晶の抵抗率は、画
素における電圧降下の大きさを決定する。
従って、AMDに使用した場合に高い抵抗率と他の適正
な材料特性を有する液晶組成物の開発が、当該分野にお
いては非常に重要な課題となっている。
な材料特性を有する液晶組成物の開発が、当該分野にお
いては非常に重要な課題となっている。
発明が解決しようとする課題 この発明はこのような事情に鑑み、非常に高い抵抗率
を有すると共に、他の適正な材料特性を有する液晶組成
物を提供するためになされたものである。
を有すると共に、他の適正な材料特性を有する液晶組成
物を提供するためになされたものである。
課題を解決するための手段 即ちこの発明は、一般式（Ｉ）： （式中、R1は炭素原子数５以上の直鎖アルキル基を示
す） で表わされる化合物群から選択される少なくとも３種の
化合物約25〜35重量％、 一般式（II）： （式中、R2は炭素原子数３の直鎖アルキル基を示し、Ｘ
はＨまたはＦを示す） で表わされる化合物群から選択される少なくとも１種の
化合物約10〜20重量％、 一般式（III）： （式中、R3は炭素原子数３〜５の直鎖アルキル基を示
す） で表わされる化合物群から選択される２種の化合物約15
〜25重量％、 一般式（IV）： （式中、R4は炭素原子数３〜５の直鎖アルキル基を示
す） で表わされる化合物群から選択される２種の化合物約20
〜30重量％、および 一般式（Ｖ）： （式中、R5およびR6は相互に独立に炭素原子数３〜５の
直鎖アルキル基を示す） で表わされる化合物群から選択される少なくとも３種の
化合物約５〜15重量％含有するネマチック型液晶組成物
に関する。
す） で表わされる化合物群から選択される少なくとも３種の
化合物約25〜35重量％、 一般式（II）： （式中、R2は炭素原子数３の直鎖アルキル基を示し、Ｘ
はＨまたはＦを示す） で表わされる化合物群から選択される少なくとも１種の
化合物約10〜20重量％、 一般式（III）： （式中、R3は炭素原子数３〜５の直鎖アルキル基を示
す） で表わされる化合物群から選択される２種の化合物約15
〜25重量％、 一般式（IV）： （式中、R4は炭素原子数３〜５の直鎖アルキル基を示
す） で表わされる化合物群から選択される２種の化合物約20
〜30重量％、および 一般式（Ｖ）： （式中、R5およびR6は相互に独立に炭素原子数３〜５の
直鎖アルキル基を示す） で表わされる化合物群から選択される少なくとも３種の
化合物約５〜15重量％含有するネマチック型液晶組成物
に関する。
本発明による液晶組成物はAMDに用いるのに特に好適
なものであり、非常に高いRC時間値がAMDにおいて得ら
れる。これらの組成物は還元粘度を示し、AMDにおける
伝送の第一最小値（first minimum of transmission）
での動作を可能にする。
なものであり、非常に高いRC時間値がAMDにおいて得ら
れる。これらの組成物は還元粘度を示し、AMDにおける
伝送の第一最小値（first minimum of transmission）
での動作を可能にする。
この種の組成物は好ましくは、一般式（Ｉ）において
R1がｎ−ペンチル基、ｎ−ヘキシル基およびｎ−ヘプチ
ル基である少なくとも３種の化合物を含有し、また、一
般式（II）においてＸがＦである１種の化合物を含有す
る。
R1がｎ−ペンチル基、ｎ−ヘキシル基およびｎ−ヘプチ
ル基である少なくとも３種の化合物を含有し、また、一
般式（II）においてＸがＦである１種の化合物を含有す
る。
一般式（Ｉ）〜（Ｖ）で表わされる化合物は、ヨーロ
ッパ特許第0125563号、国際特許出願WO 89/02884号、米
国特許第4,302,352号、同第4,710,315号および同第4,41
9,264号各明細書に記載された既知の化合物またはこれ
らの既知の化合物の製法に準拠して製造される化合物で
ある。
ッパ特許第0125563号、国際特許出願WO 89/02884号、米
国特許第4,302,352号、同第4,710,315号および同第4,41
9,264号各明細書に記載された既知の化合物またはこれ
らの既知の化合物の製法に準拠して製造される化合物で
ある。
本発明による組成物は常套の方法によって調製すれば
よい。一般的には、より少量使用する所定量の成分を、
主成分となる成分に、好ましくは昇温下で、溶解する。
溶解温度が主成分の透明点よりも高い場合には、完全な
溶解化を特に容易におこなうことができる。
よい。一般的には、より少量使用する所定量の成分を、
主成分となる成分に、好ましくは昇温下で、溶解する。
溶解温度が主成分の透明点よりも高い場合には、完全な
溶解化を特に容易におこなうことができる。
しかしながら、適当な有機溶剤、例えばアセトン、ク
ロロホルムまたはメタノールに各成分を溶解させた溶液
を混合し、次いで、溶剤を、例えば減圧下での蒸留によ
って除去してもよい。この方法を利用する場合には、溶
剤によって汚染物または望ましくないドーパントが組成
物中に混入しないようにしなければならない。
ロロホルムまたはメタノールに各成分を溶解させた溶液
を混合し、次いで、溶剤を、例えば減圧下での蒸留によ
って除去してもよい。この方法を利用する場合には、溶
剤によって汚染物または望ましくないドーパントが組成
物中に混入しないようにしなければならない。
適当な添加剤を配合することによって、本発明による
液晶相は、従来から知られているいずれの種類のAMDに
も使用できるように変性してもよい。
液晶相は、従来から知られているいずれの種類のAMDに
も使用できるように変性してもよい。
以下、本発明を実施例によって説明するが、本発明は
これらに限定されない。
これらに限定されない。
実施例１ 以下の配合処方によって液晶組成物を調製した： 配合成分 配合量（重量％） トランス１−ｐ−フルオロフェニル −４−ペンチルシクロヘキサン 12 トランス−１−ｐ−フルオロフェニル −４−ヘキシルシクロヘキサン 5 トランス−１−ｐ−フルオロフェニル −４−ヘプチルシクロヘキサン 10 ｐ−［トランス−４−（トランス−４−プロピル シクロヘキシル）−シクロヘキシル］− トリフルオロメトキシベンゼン 13 ｐ−［トランス−４−（トランス−４−ペンチル シクロヘキシル）−シクロヘキシル］− トリフルオロメトキシベンゼン 12 １−［トランス−４−（トランス−４−プロピル シクロヘキシル）−シクロヘキシル］−２− （ｐ−トリフルオロメトキシフェニル）− エタン 11 １−［トランス−４−（トランス−４−ペンチル シクロヘキシル）−シクロヘキシル］−２− （ｐ−トリフルオロメトキシフェニル）− エタン 8 １−［トランス−４−（トランス−４−プロピル シクロヘキシル）−シクロヘキシル］−２− （3,4−ジフルオロフェニル）−エタン 12 １−［トランス−４−（トランス−４−プロピル シクロヘキシル）−シクロヘキシル］−２− （ｐ−フロオロフェニル）−エタン 7 4,4′−ビス−（トランス−４−プロピルシクロ ヘキシル）−２−フルオロビフェニル 3 4,4′−ビス−（トランス−４−ペンチルシクロ ヘキシル）−２−フルオロビフェニル 3 ４−（トランス−４−ペンチルシクロヘキシル） −４′−（トランス−４−プロピルシクロヘキシル） −２−フルオロビフェニル 4 得られた液晶組成物は透明点100℃、粘度15mPas（20
℃）および複屈折Δｎ＋0.085を示した。
℃）および複屈折Δｎ＋0.085を示した。
実施例２ 以下の配合処方によって液晶組成物を調製した： 配合成分 配合量（重量％） トランス１−ｐ−フルオロフェニル −４−ペンチルシクロヘキサン 12 トランス−１−ｐ−フルオロフェニル −４−ヘキシルシクロヘキサン 10 トランス−１−ｐ−フルオロフェニル −４−ヘプチルシクロヘキサン 10 ｐ−［トランス−４−（トランス−４−プロピル シクロヘキシル）−シクロヘキシル］− トリフルオロメトキシベンゼン 13 ｐ−［トランス−４−（トランス−４−ペンチル シクロヘキシル）−シクロヘキシル］− トリフルオロメトキシベンゼン 12 １−［トランス−４−（トランス−４−プロピル シクロヘキシル）−シクロヘキシル］−２− （ｐ−トリフルオロメトキシフェニル）− エタン 11 １−［トランス−４−（トランス−４−ペンチル シクロヘキシル）−シクロヘキシル］−２− （ｐ−トリフルオロメトキシフェニル）− エタン 9 １−［トランス−４−（トランス−４−プロピル シクロヘキシル）−シクロヘキシル］−２− （3,4−ジフルオロフェニル）−エタン 13 4,4′−ビス−（トランス−４−プロピルシクロ ヘキシル）−２−フルオロビフェニル 3 4,4′−ビス−（トランス−４−ペンチルシクロ ヘキシル）−２−フルオロビフェニル 3 ４−（トランス−４−ペンチルシクロヘキシル） −４′−（トランス−４−プロピルシクロヘキシル） −２−フルオロビフェニル 4 得られた液晶組成物は透明点90℃、粘度14mPas（20
℃）および複屈折Δｎ＋0.085を示した。
℃）および複屈折Δｎ＋0.085を示した。
上記の実施例１および２で得られた液晶組成物はいず
れも1013Ω・cmもしくはそれ以上のオーダーの非常に高
い抵抗率を示し、AMDに用いるのには好適な組成物であ
る。
れも1013Ω・cmもしくはそれ以上のオーダーの非常に高
い抵抗率を示し、AMDに用いるのには好適な組成物であ
る。
発明の効果 本発明によるネマチック型液晶組成物は非常に高い抵
抗率を有すると共に、他の適性な材料特性を有するの
で、特にAMD用材料として好適である。
抗率を有すると共に、他の適性な材料特性を有するの
で、特にAMD用材料として好適である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 岡田 正子 大阪府大阪市阿倍野区長池町22番22号 シャープ株式会社内 (72)発明者 神崎 修一 大阪府大阪市阿倍野区長池町22番22号 シャープ株式会社内 (72)発明者 ベルンハルト・ショイブレ ドイツ連邦共和国 デー―6104 ゼーハ イム―ユーゲンハイム、グルントヴェー ク ３番 (72)発明者 大山 隆雅 神奈川県大和市深見西２―１―３ コマ チコーポ207 (56)参考文献 特開 昭59−225129（ＪＰ，Ａ) 特開 昭55−118427（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−501920（ＪＰ，Ａ) 特開 昭57−185231（ＪＰ，Ａ)
Claims (3)
- 【請求項１】一般式（Ｉ）： （式中、R1は炭素原子数５以上の直鎖アルキル基を示
す） で表わされる化合物群から選択される少なくとも３種の
化合物約25〜35重量％、 一般式（II）： （式中、R2は炭素原子数３の直鎖アルキル基を示し、Ｘ
はＨまたはＦを示す） で表わされる化合物群から選択される少なくとも１種の
化合物約10〜20重量％、 一般式（III）： （式中、R3は炭素原子数３〜５の直鎖アルキル基を示
す） で表わされる化合物群から選択される２種の化合物約15
〜25重量％、 一般式（IV）： （式中、R4は炭素原子数３〜５の直鎖アルキル基を示
す） で表わされる化合物群から選択される２種の化合物約20
〜30重量％、および 一般式（Ｖ）： （式中、R5およびR6は相互に独立に炭素原子数３〜５の
直鎖アルキル基を示す） で表わされる化合物群から選択される少なくとも３種の
化合物約５〜15重量％含有するネマチック型液晶組成
物。 - 【請求項２】一般式（Ｉ）において、R1がｎ−ペンチル
基、ｎ−ヘキシル基およびｎ−ヘプチル基である少なく
とも３種の化合物を含有する請求項１記載のネマチック
型液晶組成物。 - 【請求項３】一般式（II）において、ＸがＦである１種
の化合物を含有する請求項１または２記載のネマチック
型液晶組成物。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| EP89112317.6 | 1989-07-06 | ||
| EP89112317A EP0406468B1 (en) | 1989-07-06 | 1989-07-06 | Nematic-liquid-crystal composition for active matrix application |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03215591A JPH03215591A (ja) | 1991-09-20 |
| JP2513910B2 true JP2513910B2 (ja) | 1996-07-10 |
Family
ID=8201591
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2175969A Expired - Lifetime JP2513910B2 (ja) | 1989-07-06 | 1990-07-02 | ネマチック型液晶組成物 |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5064567A (ja) |
| EP (1) | EP0406468B1 (ja) |
| JP (1) | JP2513910B2 (ja) |
| KR (1) | KR0156251B1 (ja) |
| DE (1) | DE68903274T2 (ja) |
Families Citing this family (14)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01317731A (ja) * | 1988-06-17 | 1989-12-22 | Minolta Camera Co Ltd | 樹脂成形部材の結合構造及び方法 |
| US5171469A (en) * | 1989-08-22 | 1992-12-15 | Merck Patent Gesellschaft Mit Beschraenkter Haftung | Liquid-crystal matrix display |
| DE4027315A1 (de) * | 1989-08-30 | 1991-03-07 | Merck Patent Gmbh | Halogenierte benzolderivate und fluessigkristallines medium |
| JP3043065B2 (ja) * | 1990-03-09 | 2000-05-22 | メルク パテント ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフトング | 液晶媒体 |
| US5456860A (en) * | 1990-03-31 | 1995-10-10 | Merck Patent Gesellschaft Mit Beschrankter Haftung | Matrix liquid-crystal display |
| DE69111539T2 (de) | 1990-04-02 | 1996-01-18 | Merck Patent Gmbh | Nematische flüssigkristallmischungen und matrix-flüssigkristallanzeige. |
| JP3293080B2 (ja) * | 1990-04-13 | 2002-06-17 | メルク パテント ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフトング | 液晶媒体 |
| EP0473821B1 (en) * | 1990-09-05 | 1994-12-14 | Sharp Corporation | Nematic liquid-crystal composition for active matric application |
| KR100198364B1 (ko) * | 1990-10-02 | 1999-06-15 | 플레믹 크리스티안 | 액정 매질 |
| JP2649990B2 (ja) * | 1990-12-28 | 1997-09-03 | シャープ株式会社 | 液晶表示装置 |
| WO1992014800A1 (en) * | 1991-02-20 | 1992-09-03 | MERCK Patent Gesellschaft mit beschränkter Haftung | Nematic liquid-crystal composition |
| EP0547194B1 (en) | 1991-07-04 | 1999-03-24 | MERCK PATENT GmbH | Liquid-crystalline medium |
| US5431850A (en) * | 1993-08-09 | 1995-07-11 | Merck Patent Gensellschaft Mit Beschrankter Haftung | Nematic liquid-crystal composition for active matrix application |
| EP0832954A4 (en) * | 1995-06-16 | 1999-02-10 | Chisso Corp | LIQUID CRYSTAL COMPOSITION FOR LIQUID CRYSTAL DISPLAY ELEMENTS AND METHOD FOR PRODUCING THIS COMPOSITION |
Family Cites Families (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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